СИНХРОННЫЙ САМОЗАПУСКАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

СИНХРОННЫЙ САМОЗАПУСКАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ


RU (11) 2342764 (13) C1

(51) МПК
H02P 6/20 (2006.01)
H02K 29/08 (2006.01)
H02K 29/10 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2007124994/09 
(22) Дата подачи заявки: 2007.07.02 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2007.07.02 
(45) Опубликовано: 2008.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2251783 C1, 10.05.2005. RU 2071629 C1, 10.01.1997. RU 2187190 C1, 10.08.2002. SU 1339790 A1, 23.09.1987. SU 1622915 A1, 23.01.1991. US 3821619 A, 28.06.1974. DE 3942344 С1, 18.07.1971. EP 0358805 В1, 21.03.1990. 
(72) Автор(ы): Пархоменко Георгий Анатольевич (RU); Писаревский Александр Юрьевич (RU); Шелякин Валерий Петрович (RU); Тихонов Николай Козьмич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью НПФ "ИнноТех" (ООО НПФ "ИнноТех") (RU) 
Адрес для переписки: 394019, г.Воронеж, ул. Гайдара, 19, комн.18, Н.К. Тихонову 

(54) СИНХРОННЫЙ САМОЗАПУСКАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, в схемах автоматики, электроприводах бытовых приборов для кухонных комбайнов, реле времени, микронасосов и т.п. Техническим результатом является повышение надежности запуска. Синхронный самозапускающийся электродвигатель содержит цилиндрический ротор в виде диаметрально намагниченного постоянного магнита и статор с двумя обмотками возбуждения от однофазного источника электроэнергии и ступенчатой рабочей поверхностью полюсов. Выводы обмоток возбуждения присоединены к одному из полюсов источника электроэнергии через тиристоры, управляемые датчиком положения ротора (ДПР). Сигнальный элемент ДПР при запуске удален от чувствительных элементов на угловое расстояние, равное углам и - пересечения осей полюсов статора и ротора в фиксированном положении последнего. Угол равен 0,3-0,5 углового расстояния дуги ступени рабочей поверхности статора, образующей с поверхностью ротора минимальный воздушный зазор. Чувствительные элементы ДПР выполнены в виде приемника и излучателя оптопары, между которыми на валу ротора размещен цилиндр с сигнальным элементом в виде плоскости соединения образующих его прозрачного и светонепроницаемого полуцилиндров, или в виде датчиков ЭДС Холла, между которыми на валу ротора размещен постоянный магнит с сигнальным элементом, совпадающим с его нейтральной осью. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к однофазным синхронным самозапускающимся микродвигателям малой мощности с постоянной частотой вращения и может найти широкое применение, например, в схемах автоматики, электроприводах бытовых приборов - кухонные комбайны, реле времени, микронасосы и т.п.

Известен однофазный синхронный самозапускающийся двигатель, включающий статор с магнитопроводом U-образной формы и двумя катушками возбуждения, цилиндрический ротор в виде диаметрально намагниченного постоянного магнита и блокирующее устройство, предназначенное для запуска ротора в определенном направлении (описание к патенту RU 2251783, МПК 7 Н02К 21/02, 2003.08.28).

Известен синхронный самозапускающийся электродвигатель, включающий цилиндрический ротор в виде диаметрально намагниченного постоянного магнита и статор с двумя обмотками возбуждения от однофазного источника электроэнергии и ступенчатой рабочей поверхностью полюсов (описание к патенту RU 2071629, МПК 6 Н02К 21/18, Н02К 1/14, 1992.09.01).

В известных конструкциях электродвигателей решается, главным образом, задача надежной фиксации ротора за счет повышения фиксирующего момента, при этом проблема повышения надежности пуска не решена. Процесс синхронизации в известных устройствах является практически не управляемым. Это снижает надежность и эксплутационные характеристики электродвигателей.

Задача изобретения - создание синхронного однофазного самозапускающегося электродвигателя.

Технический результат от использования изобретения - повышение надежности запуска.

Технический результат достигается тем, что в синхронном самозапускающемся электродвигателе, включающем цилиндрический ротор в виде диаметрально намагниченного постоянного магнита и статор с двумя обмотками возбуждения от однофазного источника электроэнергии и ступенчатой рабочей поверхностью полюсов, выводы обмоток возбуждения присоединены к одному из полюсов источника электроэнергии через тиристоры, управляемые датчиком положения ротора, у которого при запуске сигнальный элемент удален от чувствительных элементов на угловое расстояние, равное углам и - пересечения осей полюсов статора и ротора в фиксированном положении последнего.

Угол устанавливается равным 0,3-0,5 углового расстояния дуги ступени рабочей поверхности статора, образующей с поверхностью ротора минимальный зазор.

Чувствительные элементы датчика положения ротора в электродвигателе могут быть выполнены в виде приемника и излучателя оптопары, между которыми на валу ротора размещен цилиндр с сигнальным элементом в виде плоскости соединения образующих его прозрачного и светонепроницаемого полуцилиндров.

Чувствительные элементы датчика положения ротора могут быть выполнены в виде датчиков ЭДС Холла, между которыми на валу ротора размещен постоянный магнит с сигнальным элементом, совпадающим с его нейтральной осью.

На фиг.1 представлено схематичное изображение синхронного самозапускающегося электродвигателя с магнитопроводом статора U-образной формы с чувствительными элементами в виде оптопары, на фиг.2 - круглой формы с чувствительными элементами в виде датчика ЭДС Холла.

Электродвигатель содержит цилиндрический ротор 1 в виде диаметрально намагничеснного постоянного магнита с полюсами N, S (Вм - ось полюсов ротора), установленный на валу 2 электродвигателя, и статор 3 с двумя обмотками возбуждения 4,5 на магнитопроводе 6 и явно выраженными полюсами 7, 8 (Bc - ось полюсов статора). Рабочая поверхность полюсов 7, 8 статора выполнена ступенчатой, образуя дугами 9, 10 соответственно минимальный ( min) и максимальный ( max) воздушные зазоры с рабочей цилиндрической поверхностью ротора.

Одна пара (не показаны) выводов обмоток 4, 5 соединена в общую точку 11 и присоединена к одному полюсу источника электроэнергии (не показан). Другая пара выводов 12, 13 соответственно обмоток 4, 5 присоединена к второму полюсу источника электроэнергии через тиристоры 14, 15, управляемые датчиком положения ротора (ДПР), у которого при запуске угловое расстояние между чувствительным и сигнальным элементами равно углу пересечения оси полюсов статора Вс и оси полюсов ротора Вм в фиксированном положении последнего. Угол , например, может быть равным 0,3-0,5 углового расстояния дуги 9.

Чувствительные элементы датчика положения ротора могут быть выполнены в виде неподвижно закрепленных приемника 16 и излучателя 17 оптопары, между которыми на валу 2 ротора 1 размещен цилиндр с сигнальным элементом в виде плоскости 18 соединения образующих его прозрачного 19 и светонепроницаемого 20 полуцилиндров.

В конструкции двигателя может использоваться датчик положения ротора с чувствительными элементами в виде датчиков ЭДС Холла 21, 22, между которыми на валу 2 ротора размещается постоянный магнит М с сигнальным элементом 23, совпадающим с его нейтральной осью Вд.

В момент включения двигателя (положение ротора показано на фиг.1) тиристор 15 закрыт, тиристор 14 открыт. Начинается вращение ротора 1 и сигнального элемента 18 против часовой стрелки. При повороте сигнального элемента 18 на угол с чувствительного элемента 16 появляется сигнал на открытие тиристора 15, с чувствительного элемента 17 - на закрытие тиристора 14. При дальнейшем повороте ротора 1 и сигнального элемента 18 на угол - с чувствительного элемента 17 появляется сигнал на открытие тиристора 14 и т.д. Таким образом, обеспечивается максимальный пусковой момент и осуществляется беспрепятственный запуск двигателя. Далее, при достижении импульсами, поступающими с чувствительных элементов, частоты, равной или кратной частоте в сети, двигатель входит в синхронизм.

Аналогично осуществляются запуск и работа электродвигателя при вращении ротора по часовой стрелке, а также в случае использования датчика положения ротора (ДПР) с чувствительными элементами в виде датчиков ЭДС Холла.

Приведенные выше примеры использования датчиков положения ротора в заявляемой конструкции не исчерпывают все возможные варианты. В качестве датчиков положения ротора могут использоваться и другие конструкции, в которых в качестве чувствительных элементов применяются магнитодиоды, магнитосопротивления, радиационные датчики и т.п.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Синхронный самозапускающийся электродвигатель, включающий цилиндрический ротор в виде диаметрально намагниченного постоянного магнита и статор с двумя обмотками возбуждения от однофазного источника электроэнергии и ступенчатой рабочей поверхностью полюсов, отличающийся тем, что выводы обмоток возбуждения присоединены к одному из полюсов источника электроэнергии через тиристоры, управляемые датчиком положения ротора, у которого в момент включения двигателя сигнальный элемент удален от чувствительных элементов на угловое расстояние, равное углам и - пересечения осей полюсов статора и ротора в фиксированном положении последнего, причем угол устанавливается равным 0,3-0,5 углового расстояния дуги ступени рабочей поверхности статора, образующей с поверхностью ротора минимальный воздушный зазор.

2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что чувствительные элементы датчика положения ротора выполнены в виде приемника и излучателя оптопары, между которыми на валу ротора размещен цилиндр с сигнальным элементом в виде плоскости соединения образующих его прозрачного и светонепроницаемого полуцилиндров.

3. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что чувствительные элементы выполнены в виде датчиков ЭДС Холла, между которыми на валу ротора размещен постоянный магнит с сигнальным элементом, совпадающим с его нейтральной осью.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru